Development of Photoinduced Copper-Catalyzed Asymmetric Reactions

光诱导铜催化不对称反应的进展

• 批准号: 21J11643
• 负责人: 上田 悠介
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J11643/
• 关键词: 銅触媒; 不斉合成; 光駆動; 分子内電荷移動遷移

アシルシランとリン酸アリルエステルを反応基質とする光駆動銅触媒不斉アリル位アシル化反応を開発した。塩化第一銅/キラルカルベン配位子前駆体/塩基から系中調製する銅(I)触媒存在下、青色 LED ランプで低温光照射することによって完全なγ位選択性で定量的に反応が進行し、カルボニルα位に不斉炭素中心を有するβ,γ不飽和ケトンが極めて高いエナンチオマー過剰率で得られた。立体障害の大きな置換基や官能基を含むリン酸アリル基質及び複素環部位を有するアシルシランや医薬品から誘導してきたアシルシランに対しても優れた適用性が確認できた。加えてγ,γ-二置換第一級リン酸アリルとの反応も良好な収率及び立体選択性で進行し四級不斉炭素中心の構築にも本反応が適用できることを確認した。添加剤を加えた実験的手法や量子化学計算を利用した計算化学的手法を用いることで、想定していたアシル銅の光励起分子内電荷移動遷移(MLCT)特性により反応が進行していることが強く示唆された。その過程において、光励起アシル銅がリン酸アリルエステル基質の脱離基を活性化し、アリルラジカルを生成した後、このアリルラジカルが分散力によって銅錯体上に捕捉されるという非常に興味深い知見を獲得することもできた。さらにこれらの知見を活かした新規反応の開発にも成功している。すなわち、α,β-不飽和カルボニル化合物を求電子剤とすることでアシルシランの不斉1,4-付加反応が進行することを見出した。本手法により医薬品や天然物、またはその合成中間体として有用なキラルな1,4ジカルボニル化合物を良好な収率及び立体選択性で合成可能となった。

The photo-active copper catalyst has been successfully developed in the field of chemical reaction. In the presence of Cu (I) catalyst, the first Cu (I) ligand precursor/base system was modulated by cyan LED light irradiation at low temperature. The complete γ-site selectivity was quantitatively determined. The reaction rate was determined by the presence of β-,γ-unsaturated α-site carbon center. The suitability of the three dimensional barrier groups and functional groups containing the amino acid, the matrix and the complex ring sites was confirmed. The addition of γ,γ-two substitutions to the first order of carbon atoms has been confirmed to have a good recovery rate and stereoselectivity. In addition, the method of quantum chemistry calculation is used to determine the characteristics of photoinduced intramolecular charge transfer (MLCT) of copper. In the process of photoexcitation, the release group of the matrix is activated, the release group is generated, the release group is dispersed, and the copper complex is captured. The new regulations were successfully launched. The electronic properties of α,β-unsaturated compounds were investigated. The method provides a synthetic intermediate for medical products and natural substances, and provides a synthetic intermediate with good yield and stereoselectivity.

项目成果

アシルシランのα,β-不飽和ケトンおよびアルデヒドへの光銅触媒不斉共役付加反応の開発

光铜催化酰基硅烷与α,β-不饱和酮和醛的不对称共轭加成反应的进展

• 发表时间: 2022
• 作者: Shimajiri Takuya;Jacquot de Rouville Henri-Pierre;Heitz Val?rie;Akutagawa Tomoyuki;Fukushima Takanori;Ishigaki Yusuke;Suzuki Takanori;末木 愛子・上田 悠介・増田 侑亮・澤村 正也
• 通讯作者: 末木 愛子・上田 悠介・増田 侑亮・澤村 正也

青色LEDの光で駆動するクロスカップリング反応を開発～医薬品などの効率的で持続可能な合成法として期待

开发蓝色 LED 光驱动的交叉偶联反应 - 有望成为药物等的高效且可持续的合成方法。